Цех по приготовлению бетонных смесей

     Морозостойкость бетона для жилых и промышленных зданий обычно характеризуется маркой Мрз50. Однако морозостойкость бетонов, используемых в гидротехнических сооружениях, опорах мостов и д.р., предъявляют более высокие требования.

       Для данных изделий применятся марка   по морозостойкости  F35;  F50;  F100.      

       Коррозионная стойкость

       Коррозией бетона называют разрушение его под воздействием физико-химических факторов окружающей среды. Коррозия бетона происходит в результате разрушения цементного камня и обычно сопровождается понижением прочности и водонепроницаемости, а также ухудшением его сцепления с арматурой. Повышение коррозионной стойкости бетона достигается увеличением плотности бетона за счет тщательных подбора состава бетона, укладки и уплотнения бетонной смеси.

       Интенсивность воздействий по градиентам температур, виду и

содержанию коррозионно активных к железобетону веществ определяется климатическим районом и нормируется СНиП 2.03.01-84* [10] и СНиП 2.03.11-85 [11]. 

       Также бетон применяемый в плитах будет подвергаться биохимической коррозии. 

 

Водонепроницаемость

       Плотный бетон при толщине железобетонной конструкций более 200мм, как правило, оказывается водонепроницаемым. Это свойство бетона характеризуется степенью водонепроницаемости, т.е. величиной наименьшего давления воды, при котором она еще не просачивается через бетонный образец. Она также в известной мере определяет способность материала сопротивляться воздействию увлажнения и замерзания, влиянию различных атмосферных факторов и агрессивных сред. Для практики наибольшее значение имеет водонепроницаемость бетона по [5].

       По этому показателю бетоны разделяются на 12 марок: W2, W4, W6,W8,W10, W12, W14, W16, W18, W20, W25 и W30, т.е. на бетоны, которые выдерживают давление соответственно не менее 0,2 ;0,4 ;0,6; 0,8 и т.д. до 3 Мпа, марка обозначает давление воды (кгс/см2), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания.

       Для данных изделия марка по водонепроницаемости W2, W4.

 

       1.2 Анализ сырьевых компонентов

       В качестве сырьевых компонентов  для приготовления растворных  и бетонных смесей на  заводе  используются следующие материалы:

 

       Цемент

       В данном курсовом проекте  для приготовления бетонной смеси используем портландцемент марки М600, который производится на «Топкинском цементном заводе». Он позволяет связать цементное тесто, добавку, мелкий и крупный заполнитель в единый конгломерат.

      Минералогический состав Топкинского портландцемента:

C3S –57-63 %    C3A –4,0-5,0 %

C2S –15,0-19,0 %     C4AF –14,0 %

 

       Кварцевый песок

       В качестве мелкого заполнителя для ферм используется кварцевый речной песок, с модулем крупности – Мк= 1,5 (средней крупности по таб.2.5[1] ), остаток на сите 0,63 А=40%, насыпная плотность ρ=1650 кг/м3, ρср= 2650 кг/м3, вредные примеси 1,5 %, карьерная влажность W=1%. 

      Щебень.

      В качестве крупного заполнителя  используем щебень также с  гравиесортировочного завода, с  Днаиб=10 мм [1], ρнас=1387 кг/м3, Др=16, морозостойкость 300 циклов, пылеватые примеси 1%.

   

 

   Вода 

       Технические условия для всех видов выпускаемой продукции на данном заводе требуют для затворения бетона при его выдерживании достаточно чистой воды, свободной от нежелательных количеств ила, органических примесей, щелочей, солей и других включений. Прежде чем употреблять ее в бетон, вода из водного потока, несущего излишнее количество взвешенных твердых частиц, должна быть отстояна в бассейнах или очищена другими способами.

       Для воды, употребляемой в бетоне, устанавливается предельная мутность в размере 0,002. Если чистая вода не имеет соленого или солоноватого вкуса, она может быть применена для приготовления или ухода за бетоном. Если вода содержит более чем 0,001 частиц соли серной кислоты, следует взять пробы на исследование.  Жесткая или очень мягкая вода способна содержать высокую концентрацию сульфатов. Все сомнительные источники должны быть исследованы, так как вода должна соответствовать требованиям ГОСТ или ТУ. 

      

 Добавка 

       Для регулирования свойств бетона, бетонной смеси и экономии цемента применяют различные добавки. Их подразделяют на два вида: химические, вводимые в бетон в небольшом количестве (0,1…2% от массы цемента) и изменяющем в нужном направлении свойства бетонной смеси и бетона; и тонкомолотые добавки (5…20 и более) используются для экономии, получения плотного бетона при малых расходах цемента и повышения стойкости бетона.

       Введение химических добавок способствует увеличению подвижности бетонной и растворной смеси, повышает морозостойкость, уменьшает расход воды, необходимый для получения равноподвижных смесей.

       В данном курсовом проекте   принято решение ввести добавку  «С-3» при  проектировании состава бетона для изготовления плит перекрытия для жилых зданий, так как при ее введении улучшаются одновременного многие свойства бетонной смеси.

       Применение высокоэффективного Суперпластификатора С-3 в технологии изготовления бетонных смесей обеспечивает получение высокоподвижных и литых бетонных смесей (П4, П5), укладываемых без вибрации, улучшение удобоукладываемости, связности и однородности бетонных смесей, получение водоредуцирующего эффекта в бетонных смесях (до 20% снижения расхода воды);увеличение сохраняемости жизнеспособности бетонных смесей на 1 - 1,5 часа. По физико-механическим  показателям суперпластификатор С-3 обеспечивает увеличение прочностных характеристик бетона на рядовых материалах на 15 % и более за счет водоредуцирующего действия увеличение прочностных показателей бетона на 30 – 40% получение бетонов с высокими показателями по водонепроницаемости W = 10 и более, морозостойксти F = 300 и более, и коррозионной стойкости, улучшение в 1,5 - 1,6 раза сцепления бетона с закладной арматурой. По технико-экономическим показателям суперпластификатора С-3 обеспечивает экономию вяжущего (цемент) в бетонных смесях на 15 - 20 % без снижения прочности бетона, пластификатора С-3 позволяет провести замену ПЦ - 500 на ПЦ -400,  сокращение энергетических затрат при тепло-влажностной обработке бетона, суперпластификатор С-3 снижает трудозатраты в 2 - 3 раза (при В/Ц = const) при укладке бетонных смесей, снижение температуры изотермического прогрева на 10 - 15°С  (при В/Ц = const) улучшение качества поверхности изделий, а также предотвращение высоло - образования.

 

 

 

 

 

2 Режим работы и производственная  программа

 

Таблица 2.1 – Режим работы бетоносмесительного цеха

Наименование подразделений		Показатели
		Количество рабочих дней		Количество рабочих смен в сутки	Продолжительность смены, ч рабочего времени	Годовой фонд рабочего времени F, ч
		номинальное	расчетное			номинальный	расчетный
Смесительный		253	246	2	8	4048	3936
Склад вяжущего	по приему материала	360	345	3	7	7560	7245
	по выдаче материала	253	246	2	8	4048	3936
Склад мелкого заполнителя	по приему материала	360	345	3	7	7560	7245
	по выдаче материала	253	246	2	8	4048	3936
Склад крупного заполнителя	по приему материала	360	345	3	7	7560	7245
	по выдаче материала	253	246	2	8	4048	3936
Склад добавок	по приему материала	360	345	3	7	7560	7245
	по выдаче материала	253	246	2	8	4048	3936

 

Расчет производственной программы производится из учета годовой производительности завода (согласно заданию Пг=175000 м3/год).

Объем производства за сутки:

175000/253=711,46м3/сут

Объем производства в смену:

711.46/2=355,73м3/см

Объем производства в час:

355,73/8=44,46м3/час

 

 

3 Выбор и обоснование  технологии производства

Параметры и режимы основных технологических операций

Технологический процесс производства сборных бетонных и железобетонных изделий состоит из ряда самостоятельных операций, объединяемых в отдельные процессы.

       Операции условно разделяют на: основные, вспомогательные и транспортные. К основным операциям относят  приготовление бетонной смеси, включая  подготовку составляющих материалов; изготовление арматурных элементов  и готовых каркасов; формование  изделий, куда входит армирование; тепловую обработку отформованных  изделий из форм к очередному  циклу; отделка и обработка лицевой  поверхности некоторых видов  изделий и т.п.

       К вспомогательным относят получение  и подачу пара и воды, сжатого  воздуха, электроэнергии, складирование  сырьевых материалов полуфабрикатов  и готовой продукции [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая схема производства бетоносмесительного цеха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    4. Назначение состава формовочной смеси

 

    4.1 Подбор состава бетона  при изготовления плит перекрытий

         для жилых зданий.

 

       Подбор состава бетона заключается  в установлении наиболее рационального  соотношения между составляющими  бетон материалами (цементом, водой, песком, гравием или щебнем). Такое  соотношение должно обеспечить  требуемую удобоукладываемость  бетонной смеси для принятого  способа ее уплотнения, а также  приобретение бетоном заданной  прочности в назначенный срок  при наименьшем расходе цемента. В отдельных случаях следует  учитывать требования по получению  бетона необходимой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости к  воздействию агрессивных вод.

Состав бетонной смеси выражают в виде массового (реже объемного) соотношения между количеством цемента, песка, и щебня с обязательным указанием В/Ц. При этом количество цемента принимают за единицу. В общем  виде состав бетонной смеси выражают соотношением 1:x:y (Ц:П:Щ) при В/Ц=Z. Состав бетона может быть выражен в виде расходов материалов по массе на 1м3 уплотненной смеси.

 

Различают два состава бетона:

Номинальный (лабораторный), рассчитанный материал в сухом состоянии.

Производственный (полевой) для материалов в естественно-влажном состоянии.

Существует несколько методов подбора состава бетона. Наиболее простым и удобным является метод «абсолютных объемов» Б.Г.Скрамтаева.

Состав бетона по этому методу подбирают в два этапа. Вначале рассчитывают ориентировочный состав бетона, который затем проверяют и уточняют по результатам пробных замесов и испытаний, контрольных образцов.

 

Расчет номинального состава для ферм

 

При выборе определения водоцементного отношения необходимо чтобы выполнялось условие:

Rб <2ARц , где

 Rб - прочность бетона кгс/см2;

А - коэффициент, принимаемый по табл.5.2[4];

Rц - активность цемента.

500<720

Так как условие выполняется принимаем формулу для обычного бетона при В/Ц>0,4:

В/Ц=А·RЦ/(RБ+0.5·А·RЦ)

В/Ц=0.6·600/(500+0.5·0.6·600)=0,52

По графикам на рис.3.32[4] определяем ориентировочный расход воды при наибольшей крупности щебня - 10 мм, который составляет 210 л/м3.

Таким образом, расход воды будет составлять 210 л.

Определяем расход цемента:

Ц=В:В/Ц

Ц=210:0,52=388кг/м3.

На производстве предусмотрено введение в бетонную смесь добавки «С-3», которая увеличивает подвижность, и морозостойкость бетонной смеси. Поэтому необходимо пересчитать расход цемента и воды. Данная добавка используется в количестве 0.7% от массы цемента.

Определяем расход сухой добавки:

388 кг (Ц)-100%

х   -  0,7%

х = 2,72кг

Добавка вводиться в виде раствора и поэтому мы не определяем рабочую концентрацию раствора добавки. По ТУ 5743-001-11149403-2003  количество воды при введении добавки нужно уменьшить на 15-20%.

В данном растворе будет содержаться воды на 15% меньше:

197 - 100%

X - 15%

X= 31,5л

В = 210 –31,5= 178,5л

Это необходимо учесть в дальнейших расчетах по определению расхода цемента:

Ц=В:В/Ц=178,5:0,52=330 кг

Пустотность щебня определяем по следующей формуле:

, где

 

- насыпная  плотность щебня, кг/м3 , - средняя плотность щебня, кг/м3.

По табл. 10.4 [4] коэффициент раздвижки зерен

Расход сухого щебня на замес равен: